(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側タンクと、該内側タンクの外側の少なくとも一部を所定間隔を隔てて覆う外側タンクと、前記内側タンクと前記外側タンクの間に設けられた内外タンク間空間と、を有する燃料タンクにおいて、
前記内外タンク間空間の圧力を変更する圧力変更手段と、前記外側タンクの一部に弾性部材によって前記内側タンクに接離可能に支持された熱伝導率の高い熱伝導部材とを備え、
前記外側タンク外の温度が前記内側タンク内の温度よりも高いときは、前記熱伝導部材を前記内側タンクから離間させ、前記外側タンク外の温度が前記内側タンク内の温度よりも低いときは、前記圧力変更手段によって前記内外タンク間空間内の圧力を低下させて前記熱伝導部材を前記内側タンクと接触させることを特徴とする、燃料タンク。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料タンクにおいて、
前記圧力変更手段が、双方向に空気を圧送可能なポンプであることを特徴とする、燃料タンク。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料タンクにおいて、
前記内外タンク間空間の少なくとも一部には、熱伝導率の低い通気性材料が充填されていることを特徴とする、燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内側タンクと、該内側タンクの外側の少なくとも一部を所定間隔を隔てて覆う外側タンクと、内側タンクと外側タンクとの間に設けられた内外タンク間空間とを有する二層構造の燃料タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の燃料タンクとして、特許文献１ないし特許文献４がある。夏場や熱帯地域などの高温環境によって燃料タンク内の温度が上昇すると、ベーパ（蒸発燃料）発生量が増大してベーパ中の燃料成分を捕捉するキャニスタの捕捉容量を超えたり、これを回避するためにキャニスタを大容量としなければならないなどの問題を生じる。そこで、特許文献１ないし特許文献４では、燃料タンクの少なくとも一部を内外二層構造として、燃料タンクの断熱性を高めている。
【０００３】
具体的には、特許文献１では、燃料タンクの下半分を二層構造として、内外タンク間空間内に空気またはグラスウールなどの断熱材を充填して大気温度に対する断熱性を高めている。特許文献２では、燃料タンクの全周を二層構造とし、空気の熱伝導率が低いことを利用して、内外タンク間空間に空気層からなる断熱材層を形成し、大気温度に対する断熱性を高めている。特許文献３では、燃料タンクの全周を二層構造として、内外タンク間空間内に発砲樹脂などの多孔質体からなる断熱材を充填すると共に、ポンプユニットから連通する燃料供給通路およびベーパ通路にペルチェユニットを配して、燃料を冷却可能としている。特許文献４では、燃料タンクの全周を二層構造としたうえで、外側タンクに内外タンク間空間を大気と連通可能にするためのシャッタを二箇所に設けている。そして、燃料タンクの内外に配した温度センサーに基づいて、外側タンク外の温度が内側タンク内の温度よりも低いときは、シャッタを開いて大気を内外タンク間空間内へ導入し、外側タンク外の温度が内側タンク内の温度よりも高いときは、シャッタを閉じて内外タンク間空間内に空気からなる断熱層が形成されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平４−９０４２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１９９０７２号公報
【特許文献３】特開２００１−１３２５７０号公報
【特許文献４】特開２００１−１３８７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、冬場や寒冷地域などの低温環境下や、エンジンや燃料ポンプの廃熱などを燃料タンクが受熱することで、燃料タンク（内側タンク）内の温度が燃料タンク（外側タンク）外の温度よりも高くなることがある。この場合は、燃料タンク内の熱を放熱したり、逆に大気を利用して燃料タンク内を冷却することが望まれる。これに対して、特許文献１および特許文献２では、燃料タンクの断熱性を高めることで内側タンク内の温度が外側タンク外の温度よりも低い場合に対しては対応できるが、内側タンク内の温度が外側タンク外の温度よりも高い場合の放熱に関しては対応できず、却って断熱材によって内側タンク内の温度が保温されてしまう。特許文献３も内外タンク間空間に断熱材を充填していることで受熱に対しては対応できるが、放熱性は低い。そこで、ペルチェユニットを用いて強制的に燃料等を冷却しているが、部品点数が増加すると共に構造も複雑となることを避けられない。そのうえ、燃料供給通路から分岐する循環経路にペルチェユニットを設けているので、燃料供給量（供給圧力）の低下が懸念される。これを補うためには、ポンプユニットの増大が避けられない。すなわち特許文献１ないし特許文献３では、燃料タンク内外での温度差を有効利用していない。
【０００６】
これに対し特許文献４では、内側タンク内の温度が外側タンク外の温度よりも高い場合は、冷たい大気を内外タンク間空間内へ導入可能となっているので、内側燃料タンク内の冷却が可能ではある。しかし、特許文献４では外側タンクに二つの開口を形成して内外タンク間空間内を空気が流動するよう構成されているが、送気手段は特に設けられていないので、単に二つの開口を開いただけでは確実に空気が流動するとは限らず、内外タンク間空間内に空気が滞留すれば、経時的に冷却効果が失われる。また、空気の入れ換えが可能であったとしても、そもそも内外タンク間空間内には常に空気が存在しているので、当該内外タンク間空間の熱伝導率自体は同じであり、断熱性と放熱性という観点から見れば必ずしも効率的とまではいえない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、大気温度に応じたより効率的な断熱・放熱が可能な燃料タンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、内側タンクと、該内側タンクの外側の少なくとも一部を所定間隔を隔てて覆う外側タンクと、前記内側タンクと前記外側タンクの間に設けられた内外タンク間空間とを有する燃料タンクであって、前記内外タンク間空間の圧力を変更する圧力変更手段と、前記外側タンクの一部に弾性部材によって前記内側タンクに接離可能に支持された熱伝導率の高い熱伝導部材とを備え、前記外側タンク外の温度が前記内側タンク内の温度よりも高いときは、前記熱伝導部材を前記内側タンクから離間させ、前記外側タンク外の温度が前記内側タンク内の温度よりも低いときは、前記圧力変更手段によって前記内外タンク間空間内の圧力を低下させて前記熱伝導部材を前記内側タンクと接触させることを特徴とする。燃料タンクは、例えば下半分などの一部のみが二層構造となっていてもよいし、全周が二層構造となっていてもよい。
【０００９】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の燃料タンクにおいて、前記圧力変更手段が、双方向に空気を圧送可能なポンプであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の燃料タンクにおいて、前記内外タンク間空間の少なくとも一部には、熱伝導率の低い通気性材料が充填されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大気温度に応じて熱伝導率の高い熱伝導部材を介して内側タンクと外側タンクとを接触・離間させることによって、効率的な燃料タンクの断熱・放熱が可能となる。具体的には、外側タンク外の温度が内側タンク内の温度よりも高いときに熱伝導部材を内側タンクから離間させれば、内外タンク間空間が断熱層となって燃料タンクを断熱できる。一方、外側タンク外の温度が内側タンク内の温度よりも低いときに熱伝導部材を内側タンクと接触されば、燃料タンクの熱を熱伝導部材を介して直接的に放熱できる。熱伝導部材を圧力の増減によって操作すれば、特別な作動機構を構成する必要がなく、装置の大型化を避けることができる。
【００１２】
圧力変更手段として、双方向に空気を圧送可能なポンプを利用すれば、簡単な構成で確実な送気が可能である。
【００１３】
内外タンク間空間の少なくとも一部に熱伝導率の低い通気性材料を充填していれば、内外タンク間空間の内圧が低下しても、当該通気性材料がクッション材となって燃料タンクの破損防止に寄与できる。このとき、通気性材料を空気が透過可能なので、内外タンク間空間内における空気の導入・排出が阻害されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の構成図である。
【図２】実施例２の要部拡大構成図である。
【図３】実施例３の要部拡大構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明するが、これに限られず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００１６】
（実施例１）
図１に、本発明の実施例１を示す。図１に示すごとく燃料タンク１は、内側タンク２と、該内側タンク２の外側全面を覆う外側タンク３とからなる、内部にガソリンなどの液体燃料を貯留可能な二層構造の中空容器である。外側タンク３は内側タンク２から所定間隔を隔てて組み付けられており、内側タンク２と外側タンク３の間には、中空状の内外タンク間空間４が形成されている。なお、内側タンク２および外側タンク３は、後述のように内外タンク間空間４内の圧力を増減するに耐えられるような耐圧性を有する。また、燃料タンク１の側壁には給油通路６が連通されており、当該給油通路６の先端は大気（外気）と連通し、給油時には図外の給油ガンが差し込まれる給油口となる。給油時以外は、給油口がキャップ７で気密状に閉塞されている。符号８は、円滑に燃料を給油させるための通気管である。また、燃料タンク１の内部にはサブタンク１０が配設されており、このサブタンク１０の内部にポンプユニット１１が配設されている。ポンプユニット１１には、燃料タンク１を内外に貫通して図外のエンジンへ繋がる燃料供給通路１２が連結されており、ポンプユニット１１によってサブタンク１０内の燃料が燃料供給通路１２を通してエンジンへ圧送される。
【００１７】
燃料タンク１の上部には、ロールオーバーバルブ１５が設けられており、当該ロールオーバーバルブ１５はキャニスタ１６とベーパ通路１７を介して連通している。キャニスタ１６の内部には活性炭が配されており、燃料タンク１の内圧が上昇してベーパ（蒸発燃料）がベーパ通路１７を通してキャニスタ１６に導入されると、ベーパ中の燃料成分を捕捉可能となっている。キャニスタ１６によって分離されたベーパ中の空気成分は、キャニスタ１６に連通された大気通路１８を介して大気中へ放出される。また、キャニスタ１６は、エンジンへ繋がる吸気管１９とパージ通路２０を介して連通されている。符号２１はパージ通路２０を開閉するパージ制御弁、符号２２は吸気管１９の先端に設けられたエアクリーナ、符号２３は吸気管１９内に設けられたスロットルバルブである。エンジン停止時には、パージ制御弁２１は閉弁しており、キャニスタ１６と吸気管１９とは非連通状態となっている。一方、エンジン作動時には、スロットルバルブ２３によって吸気管１９内の空気流動量が調整されながら、エアクリーナ２２からのエンジンへ吸気されると共に、パージ制御弁２１が開弁する。すると、パージ通路２０には吸気管負圧が作用し、パージ通路２０を通してキャニスタ１６に捕捉された燃料成分がパージ（脱離）され、エンジンへ供給される。
【００１８】
燃料タンク１の内外タンク間空間４は大気連通路２６を介して大気と連通しており、大気連通路２６の途中には双方向へ圧送可能なポンプ２７が配設されている。また、燃料タンク１の内外には、それぞれ燃料タンク１内の温度を検知する温度センサ２９、および大気温度を検知する温度センサ３０が配されており、その検知データが制御装置３１へ送信される。この温度センサ２９・３０の送信データに基づいて、ポンプ２７の作動タイミングおよび空気（大気）の圧送方向と圧送量が制御装置３１によって制御されている。また、内外タンク間空間４内には、熱伝導率が低い通気性部材が充填されている。このような通気性部材としては、例えばグラスウールなど各種セラミックや樹脂製の繊維体や粒子を通気可能に充填したり、例えばスポンジなど空気の分子径以上の細孔径を有する各種多孔質体を使用できる。
【００１９】
また、外側タンク３の側面には、ダイヤフラム４５によって内側タンク２に接離可能に支持された熱伝導率の高い熱伝導部材４６が設けられている。熱伝導部材４６は、常時は内側タンク２と離間する状態で支持されている。熱伝導部材４６としては、熱伝導率の高いものであれば特に限定されることはなく、銅やアルミなどの金属製部材を使用できる。ダイヤフラム４５の一端は外側タンク３の内面に溶接されており、ダイヤフラム４５の他端と熱伝導部材４６とが溶接されている。また、熱伝導部材４６と対向する外側タンク３の側面には、大気連通口４７が形成されており、内外タンク間空間４と大気連通口４７とは、ダイヤフラム４５と熱伝導部材４６とによって空気の出入りが遮断（非連通）されている。
【００２０】
温度センサ２９・３０によって外側タンク３外の温度が内側タンク２内の温度よりも低いことが検知されると、ポンプ２７によって大気連通路２６を通して内外タンク間空間４から空気が大気中に排出される。すると、内外タンク間空間４の内圧が低下することで、大気連通口４７を介して熱伝導部材４６に外気圧が内側タンク２側へ作用し、ダイヤフラム４５の付勢力に抗して熱伝導部材４６が内側タンク２と接触する。これにより、内側タンク２内の熱が熱伝導部材４６を介して高い熱伝導率で放熱できるようになる。
【００２１】
一方、温度センサ２９・３０によって外側タンク３外の温度が内側タンク２内の温度よりも高いことが検知されると、ポンプ２７によって大気連通路２６を通して内外タンク間空間４内へ空気が導入される。これにより、内外タンク間空間４の負圧状態が解除されて、熱伝導部材４６がダイヤフラム４５の付勢力により内側タンク２と離間し、燃料タンク１への大気からの受熱が制限される。
【００２２】
このように、ポンプ２７は熱伝導部材４６の操作用として用いられるので、高出力までは必要ない。具体的には、内外タンク間空間４内へ空気を導入する場合は、内外タンク間空間４の内圧が大気圧となる程度でよい。また、内外タンク間空間４から空気を排出する場合も、ダイヤフラム４５の付勢力に抗して熱伝導部材４６を操作できれば十分である。なお、熱伝導部材４６を内側タンク２と接触させるために内外タンク間空間４から空気を排出すると、内外タンク間空間４の熱伝導率自体は低下するので、熱伝導部材４６は、それを補えるだけの熱伝導率、熱容量、および表面積を有することが要求され、それに応じた寸法・形状に設計することが好ましい。また、ダイヤフラム４５が本発明における弾性部材に相当し、大気連通路２６およびポンプ２７が本発明における圧力変更手段を構成する。
【００２３】
（実施例２）
図２に、本発明の実施例２を示す。実施例２は実施例１の変形例であり、ダイヤフラム
４５の構成を変形している。具体的には、図２に示すごとく、外側タンク３の側面自体が弾性変形可能なダイヤフラム部４５として形成されており、その中間に熱伝導部材４６が外部に露呈した状態で支持されている。したがって、実施例２では、実施例１のような大気連通口４７を有しない。これにより、内外タンク間空間４の内圧が低下すると、熱伝導部材４６は大気連通口４７を介さず直接大気圧を受けて内側タンク２と接触する。これにより、燃料タンク１の部品点数を削減できる。その他は実施例１と同様なので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
（実施例３）
図３に、本発明の実施例３を示す。実施例３は実施例１を基本とした実施例２の変形例であって、熱伝導部材４６は内側タンク２と間接的に接触可能となっている。具体的には、図３に示すごとく熱伝導部材４６と対向する内側タンク２の側面外側に、高い熱伝導率を有する内側熱伝導部材４８が接合されている。また、外側タンク３側の外側熱伝導部材４６は、内側熱伝導部材４８を覆うような形状に形成されている。これにより、内外タンク間空間４の内圧が低下すると、外側熱伝導部材４６と内側熱伝導部材４８とが接触し、内側タンク２内の熱が両熱伝導部材４６・４８を介して放熱される。これによれば、常に内側タンク２に接触している内側熱伝導部材４８で内側タンク２内の熱を素早く受熱させておき、そのうえで外側熱伝導部材４６と内側熱伝導部材４８とが接触するので、より効率的に放熱可能となる。また、外側熱伝導部材４６が内側熱伝導部材４８を覆うような形状に形成していることで、両者４６・４８の接触面積が増大し、さらに効率的な熱伝導が可能となる。その他は実施例２と同様なので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
（その他の変形例）
実施例１〜３では、燃料タンク１の全周を二層構造としているが、例えば燃料タンク１
の上半分や左右半分などのような一部のみを二層構造としてもよい。この場合、燃料タンク１上部の気層部分を二層構造とするよりは、燃料の存在する燃料タンク１下部の液層部分を二層構造とすることが好ましい。また、部分的に二層構造とする場合でも、二層構造部分の面積は単層構造部分よりも大きいことが好ましい。
【００２６】
大気連通路２６の連結位置は特に限定されず、実施例１〜３のように燃料タンク１の上面に限らず、側面や底面に連結しても構わない。
【００２７】
熱伝導部材４６（および４８）は、外側タンク３の側面に限らず上面や下面に設けることもできる。また、その個数も一箇所に限らず複数箇所に設けると、より熱伝導効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  燃料タンク
２  内側タンク
３  外側タンク
４  内外タンク間空間
６  給油通路
１１  ポンプユニット
１５  ロールオーバーバルブ
１６  キャニスタ
１７  ベーパ通路
１８  大気通路
１９  吸気管
２０  パージ通路
２１  パージ制御弁
２２  エアクリーナ
２６  大気連通路
２７  ポンプ
２９・３０  温度センサ
３１  制御装置
４５  ダイヤフラム
４６・４８  熱伝導部材
４７  大気連通口
【図１】
0005209105.tif 000002
【図２】
0005209105.tif 000003
【図３】
0005209105.tif 000004